Question

15．有稀硫酸和稀盐酸的混合液10mL，在此溶液中滴入0.25mol．L^-1氢氧化钡溶液时（忽略溶液体积的变化），生成沉淀的量和溶液的pH变化与加入氢氧化钡溶液液体积的关系如图所示．求：
（1）滴定前盐酸和硫酸的物质的量浓度各为多少？
（2）在B点时的pH是多少？（已知lg2=0.3）
（无计算过程不得分）

Answer 1

分析 （1）设溶液中盐酸的浓度为xmol/L，硫酸的浓度为ymol/L，根据当加入20mL氢氧化钡溶液时沉淀达到最大量可知：ymol/L×0.01L=0.25mol/L×0.02L ①
然后根据当加入60mL氢氧化钡溶液时，混合溶液显中性，故有：xmol/L×0.01L+ymol/L×2×0.01L=0.25mol/L×2×0.06L ②
将①②联立可解得xy；
（2）在B点时，加入的氢氧化钡的体积为40mL，溶液显酸性，即酸过量，根据c（H+）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{V（酸）+V（碱）}$来计算，并求出pH．

解答 解：（1）设溶液中盐酸的浓度为xmol/L，硫酸的浓度为ymol/L，由于当加入20mL氢氧化钡溶液时沉淀达到最大量，即加入的氢氧化钡恰好将硫酸根沉淀完全，可知：ymol/L×0.01L=0.25mol/L×0.02L ①
而当加入60mL氢氧化钡溶液时，混合溶液显中性，即加入的氢氧化钡中的OH^-的物质的量与酸溶液中的H⁺的物质的量相等，故有：xmol/L×0.01L+ymol/L×2×0.01L=0.25mol/L×2×0.06L ②
将①②联立可解得x=2mol/L，y=0.5mol/L．
答：滴定前溶液中的盐酸的浓度为2mol/L，硫酸的浓度为0.5mol/L．
（2）在B点时，加入的氢氧化钡的体积为40mL，溶液显酸性，即酸过量，混合溶液中的c（H+）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{V（酸）+V（碱）}$=$\frac{2，mol/L×0.01L+0.5mol/L×2×0.01L-0.25mol/L×2×0.04L}{0.01L+0.04L}$=0.2mol/L，故溶液中的pH=-lgc（H⁺）=0.7．
答：B点时溶液的pH为0.7．

点评 本题考查了酸碱中和滴定的过程中的pH的有关计算，难度不大，应注意的是混合后溶液显什么性就先求什么离子的浓度．